(57)【要約】【課題】燃料電池の周囲に絶縁部材を配置する場合における作業性を向上させること。【解決手段】第１側面と、第１側面に隣接する第２側面とを有する燃料電池に用いられる絶縁部材であって、第１側面を覆うと共に、第２側面の第１領域を覆う第１被覆部を備える第１絶縁シートと、第１切欠部を有し、第１切欠部を境界として第１シート領域と第２シート領域とに区分され、第２側面において、第１領域を除く領域の少なくとも一部である第２領域を覆うための第２絶縁シートと、を備え、第１被覆部が第１切欠部を通過するように配置されると共に、第２シート領域の少なくとも一部が第１被覆部と第１領域との間に配置され、第１シート領域の少なくとも一部が第１被覆部上に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１側面と、前記第１側面に隣接する第２側面とを有する燃料電池に用いられる絶縁部材であって、
前記第１側面を覆うと共に、前記第２側面の第１領域を覆う第１被覆部を備える第１絶縁シートと、
第１切欠部を有し、前記第１切欠部を境界として第１シート領域と第２シート領域とに区分され、前記第２側面において、前記第１領域を除く領域の少なくとも一部である第２領域を覆うための第２絶縁シートと、
を備え、
前記第１被覆部が前記第１切欠部を通過するように配置されると共に、前記第２シート領域の少なくとも一部が前記第１被覆部と前記第１領域との間に配置され、前記第１シート領域の少なくとも一部が前記第１被覆部上に配置されることを特徴とする絶縁部材。
【請求項２】
請求項１に記載の絶縁部材において、
前記燃料電池は、前記第１側面とは反対面であり、前記第２側面に隣接する第３側面を備え、
前記第２絶縁シートは、
前記第１切欠部と共に前記第１シート領域と前記第２シート領域とに区分する第２切欠部を有し、
前記絶縁部材は、
前記第３側面を覆うと共に、前記第２側面の第３領域を覆う第２被覆部を備える第３絶縁シートを備え、
前記第２被覆部が前記第２切欠部を通過するように配置されると共に、前記第２シート領域の少なくとも一部が前記第２被覆部と前記第３領域との間に配置され、前記第１シート領域の少なくとも一部が前記第２被覆部上に配置されることを特徴とする絶縁部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の絶縁部材において、
前記第２側面において、前記第１領域および前記第２領域を除く領域の少なくとも一部を覆うための第４絶縁シートであって、一部が、前記第１切欠部と、前記第２側面との間に配置される第４絶縁シートを備えることを特徴とする絶縁部材。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の絶縁部材において、
前記燃料電池は、
複数の燃料電池セルと、
前記第２側面に沿って配置され、前記燃料電池セルを締結するための締結部材を備え、
前記第２絶縁シートは、前記第１シート領域の少なくとも一部が、前記締結部材に固定されることを特徴とする絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の絶縁に用いられる絶縁部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁確保のため、周囲に絶縁部材を配置した燃料電池が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０５４０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料電池の周囲に絶縁部材を配置する場合、例えば、両面テープを用いて絶縁部材を接着すると、剥離紙を剥がす手間が必要などの要因により、作業性が悪くなるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、燃料電池の周囲に絶縁部材を配置する場合において、作業性の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
[適用例１]
第１側面と、前記第１側面に隣接する第２側面とを有する燃料電池に用いられる絶縁部材であって、前記第１側面を覆うと共に、前記第２側面の第１領域を覆う第１被覆部を備える第１絶縁シートと、第１切欠部を有し、前記第１切欠部を境界として第１シート領域と第２シート領域とに区分され、前記第２側面において、前記第１領域を除く領域の少なくとも一部である第２領域を覆うための第２絶縁シートと、を備え、前記第１被覆部が前記第１切欠部を通過するように配置されると共に、前記第２シート領域の少なくとも一部が前記第１被覆部と前記第１領域との間に配置され、前記第１シート領域の少なくとも一部が前記第１被覆部上に配置されることを要旨とする。
【０００８】
上記構成の絶縁部材によれば、燃料電池の周囲に絶縁部材を配置する場合において、作業性を向上することができる。
【０００９】
[適用例２]
適用例１に記載の絶縁部材において、前記燃料電池は、前記第１側面とは反対面であり、前記第２側面に隣接する第３側面を備え、前記第２絶縁シートは、前記第１切欠部と共に前記第１シート領域と前記第２シート領域とに区分する第２切欠部を有し、前記絶縁部材は、前記第３側面を覆うと共に、前記第２側面の第３領域を覆う第２被覆部を備える第３絶縁シートを備え、前記第２被覆部が前記第２切欠部を通過するように配置されると共に、前記第２シート領域の少なくとも一部が前記第２被覆部と前記第３領域との間に配置され、前記第１シート領域の少なくとも一部が前記第２被覆部上に配置されることを特徴とする絶縁部材。
【００１０】
このようにすれば、燃料電池の周囲に絶縁部材を配置する場合において、作業性を向上することができる。
【００１１】
[適用例３]
適用例１または適用例２に記載の絶縁部材において、前記第２側面において、前記第１領域および前記第２領域を除く領域の少なくとも一部を覆うための第４絶縁シートであって、一部が、前記第１切欠部と、前記第２側面との間に配置される第４絶縁シートを備えることを特徴とする絶縁部材。
【００１２】
このようにすれば、切欠部に対応する部分の絶縁性を、第４絶縁シートで確保することができる。
【００１３】
[適用例４]
適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の絶縁部材において、前記燃料電池は、複数の燃料電池セルと、前記第２側面に沿って配置され、前記燃料電池セルを締結するための締結部材を備え、前記第２絶縁シートは、前記第１シート領域の少なくとも一部が、前記締結部材に固定されることを特徴とする絶縁部材。
【００１４】
このようにすれば、第２絶縁シートを強固に支持することができる。
【００１５】
なお、本発明は、上記した装置発明の態様に限ることなく、方法発明としての態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。
Ａ．実施例：
Ａ１．燃料電池ＡＳＳＹ１０００の構成：
図１は、燃料電池ＡＳＳＹ１０００の構成を説明するための説明図である。燃料電池ＡＳＳＹ１０００は、燃料電池１０と、絶縁部材１００とを備えている。
【００１７】
燃料電池１０は、燃料電池セル２０と、エンドプレート３０と、ターミナル４０と、締結部材５０と、ブラケット６０とを備えている。燃料電池１０は、燃料電池セル２０を積層したスタック構造であり、燃料電池セル２０の積層体をターミナル４０で挟み、さらに、そのサンドイッチ構造をエンドプレート３０で挟持して成る。ターミナル４０は、ターミナル端子４５を備えている。
【００１８】
また、燃料電池１０は、締結部材５０がボルトＢＴによって各エンドプレート３０に結合され、各燃料電池セル２０を積層する方向（以下では、積層方向とも呼ぶ）に所定の力で締結する構造となっている。なお、積層方向に直交する方向であって、燃料電池セル２０に沿った方向を面方向とも呼ぶ。ブラケット６０は、締結部材５０に配置され、燃料電池１０に用いる補機等を取り付けるための器具である。
【００１９】
燃料電池１０は、略直方体形状であり、図１に示すように、上段側面１０Ａと、下段側面１０Ｂと、上段側面１０Ａおよび下段側面１０Ｂに隣接し、積層方向に沿った側面１０Ｃとを備えている。本実施例では、側面１０Ｃにおいて、図１における上側の帯状の領域を、上側帯状領域Ｚ１とも呼び、図１における下側の帯状の領域を、下段帯状領域Ｚ２とも呼び、上側帯状領域Ｚ１と下段帯状領域Ｚ２との間の領域を中側帯状領域Ｚ３とも呼ぶ。
【００２０】
図２は、絶縁部材１００を燃料電池１０に取り付けた後の燃料電池ＡＳＳＹ１０００の外観概略図である。図２（Ａ）は、燃料電池１０の側面１０Ｃに、絶縁部材１００を取り付けた後の外観斜視図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）におけるＡ−Ａ断面を示す図である。図２（Ｃ）は、図２（Ａ）におけるＢ−Ｂ断面を示す図である。図２（Ｄ）は、図２（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す図である。図２（Ｅ）は、図２（Ａ）におけるＤ−Ｄ断面を示す図である。
【００２１】
絶縁部材１００は、燃料電池１０と、燃料電池１０の外部とを絶縁するための部材であり、図１または図２に示すように、上段絶縁シート１１０と、下段絶縁シート１２０と、側面第１絶縁シート１３０と、側面第２絶縁シート１４０と、を備えている。
【００２２】
上段絶縁シート１１０は、絶縁材料で成り、燃料電池１０の上段側面１０Ａを覆い、絶縁するためのシートである。また、上段絶縁シート１１０は、側面１０Ｃの上側帯状領域Ｚ１を覆う被覆部１１０Ａを備えている。
【００２３】
下段絶縁シート１２０は、絶縁材料で成り、燃料電池１０の下段側面１０Ｂを覆い、絶縁するためのシートである。また、下段絶縁シート１２０は、側面１０Ｃの下段帯状領域Ｚ２を覆う被覆部１２０Ａを備えている。
【００２４】
側面第１絶縁シート１３０は、側面１０Ｃにおける中側帯状領域Ｚ３の一部を覆い、絶縁するためのシートである。側面第１絶縁シート１３０は、貫通部１３０Ａと、縁部１３０Ｂと、縁部１３０Ｃと、端辺１３０Ｄと、を備えている。縁部１３０Ｂと縁部１３０Ｃ、または、貫通部１３０Ａと端辺１３０Ｄは、それぞれ、対向するように形成されている。
【００２５】
図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、側面第１絶縁シート１３０は、縁部１３０Ｂが被覆部１１０Ａと燃料電池１０の上側帯状領域Ｚ１との間に、縁部１３０Ｃが被覆部１２０Ａと燃料電池１０の下段帯状領域Ｚ２との間に配置される。また、側面第１絶縁シート１３０は、貫通部１３０Ａにターミナル端子４５が挿入される。
【００２６】
側面第２絶縁シート１４０は、側面１０Ｃにおける中側帯状領域Ｚ３の一部を覆い、絶縁するためのシートである。側面第２絶縁シート１４０は、切欠部１４０Ａと、切欠部１４０Ｂとを備えている。
【００２７】
切欠部１４０Ａは、側面第２絶縁シート１４０の辺Ｙ１から、側面第２絶縁シート１４０の内側に向かって形成される。切欠部１４０Ｂは、切欠部１４０Ａが形成される上記辺Ｙ１と対向する辺Ｙ２から、側面第２絶縁シート１４０の内側に向かって形成される。
【００２８】
側面第２絶縁シート１４０は、切欠部１４０Ａと、切欠部１４０Ｂとを結ぶ線（以下では、境界線Ｋとも呼ぶ）を境界として、第１シート領域Ｘ１と、第２シート領域Ｘ２とに区分される。
【００２９】
側面第２絶縁シート１４０は、第１シート領域Ｘ１において、凸部Ｘ１Ａと、凸部Ｘ１Ｂとを備えている。凸部Ｘ１Ａと凸部Ｘ１Ｂは、それぞれ、境界線Ｋに沿った方向であって、互いに反対方向を向くように形成されている。
【００３０】
側面第２絶縁シート１４０は、第２シート領域Ｘ２において、辺Ｙ１に沿った縁部Ｘ２Ａと、辺Ｙ２に沿った縁部Ｘ２Ｂとを備えている。
【００３１】
図２（Ａ）、（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、側面第２絶縁シート１４０の各部は、以下のように配置される。すなわち、側面第２絶縁シート１４０において、被覆部１１０Ａが切欠部１４０Ａを、被覆部１２０Ａが切欠部１４０Ｂをそれぞれ通過する（くぐる）ように配置される。言い換えれば、第２シート領域Ｘ２の縁部Ｘ２Ａが、被覆部１１０Ａと燃料電池１０の上側帯状領域Ｚ１との間に配置されると共に、縁部Ｘ２Ｂが、被覆部１２０Ａと燃料電池１０の下段帯状領域Ｚ２との間に配置され、第１シート領域Ｘ１が、被覆部１１０Ａおよび被覆部１２０Ａ上に配置される。
【００３２】
図２（Ａ）に示すように、側面第２絶縁シート１４０において、凸部Ｘ１Ａおよび凸部Ｘ１Ｂは、ブラケット６０に固定（固着）される。
【００３３】
また、図２（Ａ）および（Ｄ）に示すように、側面第１絶縁シート１３０は、端辺１３０Ｄが、積層方向において、側面第２絶縁シート１４０の境界線Ｋを越えて、第２シート領域Ｘ２付近に位置するように配置されると共に、側面第１絶縁シート１３０と燃料電池１０の側面１０Ｃとの間に配置される。言い換えれば、側面第１絶縁シート１３０の一部は、切欠部１４０Ａおよび切欠部１４０Ｂと、燃料電池１０の側面１０Ｃとの間に配置される。
【００３４】
Ａ２．燃料電池ＡＳＳＹ１０００の製造方法：
図３は、燃料電池ＡＳＳＹ１０００の製造方法を示すフローチャートである。まず、図１に示すように、燃料電池セル２０を複数積層し、その積層体をターミナル４０で挟持し、さらに、そのサンドイッチ構造を、エンドプレート３０で挟持して、第１積層体を作成する（ステップＳ１０）。
【００３５】
図２に示すように、上段絶縁シート１１０、下段絶縁シート１２０、側面第１絶縁シート１３０、および、側面第２絶縁シート１４０を用意する（ステップＳ２０）。
【００３６】
図２に示すように、第１積層体に対して、上段絶縁シート１１０を、燃料電池１０の上段側面１０Ａを覆うと共に、被覆部１１０Ａが側面１０Ｃの上側帯状領域Ｚ１を覆うように配置する。さらに、下段絶縁シート１２０を、下段側面１０Ｂを覆うと共に、被覆部１２０Ａが側面１０Ｃの下段帯状領域Ｚ２を覆うように配置し、第２積層体を作成する（ステップＳ３０）。
【００３７】
図２に示すように、第２積層体のエンドプレート３０に対して、締結部材５０を、ボルトＢＴを用いて固定することにより、積層方向に所定の力で締結し、第３積層体を作成する（ステップＳ４０）。
【００３８】
図２に示すように、側面第１絶縁シート１３０を、以下のように配置する（ステップＳ５０）。すなわち、側面第１絶縁シート１３０において、縁部１３０Ｂが被覆部１１０Ａと燃料電池１０の上側帯状領域Ｚ１との間に、縁部１３０Ｃが被覆部１２０Ａと燃料電池１０の下段帯状領域Ｚ２との間に位置するように配置すると共に、貫通部１３０Ａにターミナル端子４５が挿入されるように配置する。
【００３９】
図２に示すように、側面第２絶縁シート１４０を、以下のように配置する（ステップＳ６０）。すなわち、側面第２絶縁シート１４０において、被覆部１１０Ａが切欠部１４０Ａを、被覆部１２０Ａが切欠部１４０Ｂをそれぞれ通過するように配置すると共に、第２シート領域Ｘ２の縁部Ｘ２Ａが、被覆部１１０Ａと燃料電池１０の上側帯状領域Ｚ１との間に位置するように配置し、縁部Ｘ２Ｂが、被覆部１２０Ａと燃料電池１０の下段帯状領域Ｚ２との間に位置するように配置する。さらに、第１シート領域Ｘ１が、被覆部１１０Ａおよび被覆部１２０Ａ上に位置するように配置する。
【００４０】
図２に示すように、側面第２絶縁シート１４０において、凸部Ｘ１Ａおよび凸部Ｘ１Ｂを、ブラケット６０に固定（固着）する（ステップＳ７０）。以上のようにして、燃料電池ＡＳＳＹ１０００を製造する。
【００４１】
以上のように、本実施例の燃料電池ＡＳＳＹ１０００では、被覆部１１０Ａが切欠部１４０Ａを、被覆部１２０Ａが切欠部１４０Ｂをそれぞれ通過する（くぐる）ように配置され、すなわち、第２シート領域Ｘ２の縁部Ｘ２Ａが、被覆部１１０Ａと燃料電池１０の上側帯状領域Ｚ１との間に配置されると共に、縁部Ｘ２Ｂが、被覆部１２０Ａと燃料電池１０の下段帯状領域Ｚ２との間に配置され、さらに、第１シート領域Ｘ１が、被覆部１１０Ａおよび被覆部１２０Ａ上に配置される。このようにすれば、側面第２絶縁シート１４０を、両面テープ等を用いずに、上段絶縁シート１１０の被覆部１１０Ａおよび下段絶縁シート１２０の被覆部１２０Ａで支持することができ、側面第２絶縁シート１４０の配置する際の作業性を向上させることができる。
【００４２】
また、本実施例の燃料電池ＡＳＳＹ１０００では、側面第１絶縁シート１３０の一部は、切欠部１４０Ａおよび切欠部１４０Ｂと、燃料電池１０の側面１０Ｃとの間に配置される。このようにすれば、切欠部１４０Ａおよび切欠部１４０Ｂに対応する部分の絶縁性を、側面第１絶縁シート１３０で確保することができる。
【００４３】
本実施例の燃料電池ＡＳＳＹ１０００では、側面第２絶縁シート１４０において、凸部Ｘ１Ａおよび凸部Ｘ１Ｂは、ブラケット６０に固定（固着）される。このようにすれば、側面第２絶縁シート１４０を強固に支持することができる。
【００４４】
Ｂ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。
【００４５】
Ｂ１．変形例１：
上記実施例の燃料電池ＡＳＳＹ１０００では、燃料電池１０の側面１０Ｃに側面第１絶縁シート１３０および側面第２絶縁シート１４０を配置するようにしているが、本発明は、これに限られるものではなく、燃料電池１０の何れかの側面に側面第１絶縁シート１３０および側面第２絶縁シート１４０を配置するようにしてもよい。この場合、上段絶縁シート１１０および下段絶縁シート１２０も、側面第１絶縁シート１３０および側面第２絶縁シート１４０の配置に合わせて配置する。このようにしても上記実施例の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】燃料電池ＡＳＳＹ１０００の構成を説明するための説明図である。
【図２】絶縁部材１００を燃料電池１０に取り付けた後の燃料電池ＡＳＳＹ１０００の外観概略図である。
【図３】燃料電池ＡＳＳＹ１０００の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０…燃料電池
１０Ａ…上段側面
１０Ｂ…下段側面
１０Ｃ…側面
２０…燃料電池セル
３０…エンドプレート
４０…ターミナル
４５…ターミナル端子
５０…締結部材
６０…ブラケット
１００…絶縁部材
１１０…上段絶縁シート
１１０Ａ…被覆部
１２０…下段絶縁シート
１２０Ａ…被覆部
１３０…側面第１絶縁シート
１３０Ａ…貫通部
１３０Ｂ…縁部
１３０Ｃ…縁部
１３０Ｄ…端辺
１４０…側面第２絶縁シート
１４０Ａ…切欠部
１４０Ｂ…切欠部
１０００…燃料電池ＡＳＳＹ
Ｋ…境界線
Ｘ２付近…第２シート領域
Ｚ１…上側帯状領域
Ｙ１…辺
Ｘ１…第１シート領域
Ｚ２…下段帯状領域
Ｙ２…辺
Ｘ２…第２シート領域
Ｚ３…中側帯状領域
ＢＴ…ボルト
Ｘ１Ａ…凸部
Ｘ１Ｂ…凸部
Ｘ２Ａ…縁部
Ｘ２Ｂ…縁部
【図１】
2010165582.tif 000003
【図２】
2010165582.tif 000004
【図３】
2010165582.tif 000005